坍缩星磁流体动力学喷流中的爆炸核合成II. s、r、p过程的重元素核合成
太阳与恒星天体物理
2012-11-03 v2
摘要
我们研究了主序阶段太阳金属丰度下70 M☉大质量恒星中的核合成。氢燃烧后的氦核质量对应32 M☉。在恒星演化和坍缩星模型的喷流状超新星爆炸过程中进行了核合成计算，其中考虑了弱s、p和r过程。我们确认，在流体静力学核合成中，60 < A < 90的s元素相对于太阳丰度高度超产。在氧燃烧过程中，A > 90的p元素通过种子s元素的光致蜕变产生。然而，除了¹⁸⁰Ta外，产生的p元素在后期阶段被分解。在爆炸核合成中，由于r过程，90 < A < 160的元素相对于太阳值显著超产。只有重p元素(N > 50)通过p过程超产。与Fujimoto等人2007、2008年对40 M☉坍缩星模型的r过程核合成计算相比，我们的喷流模型无法贡献太阳r元素的第三峰和中间p元素。利用Salpeter初始质量函数对前身星质量平均超产因子，我们建议70 M☉恒星可能贡献了太阳的弱s元素(60 < A < 90)和富中子元素(90 < A < 160)。我们确认了高峰值温度抛射物中轻p元素的初级合成。抛射物的[Sr/Eu] ~ -0.4，这与典型的r过程富集星CS22892-052 ([Sr/Eu] ~ -1)不同。我们发现Sr-Y-Zr同位素在爆炸核合成中以类似于轻p元素初级产生的过程被初级合成，这被认为是轻元素初级过程(LEPP)的位点之一。
引用
@article{arxiv.1203.6488,
title = {Explosive Nucleosynthesis in Magnetohydrodynamical Jets from Collapsars II. Heavy-Element Nucleosynthesis of s, r, p-Processes},
author = {Masaomi Ono and Masa-aki Hashimoto and Shin-ichiro Fujimoto and Kei Kotake and Shoichi Yamada},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.6488},
year = {2012}
}
备注
25 pages, 13 figures, 2 tables, accepted for publication in Progress of Theoretical Physics